Hur kan alger konverteras till biobränsle?

Att använda alger som biobränsle är inte lika enkelt som att skumma de gröna sakerna från ytan på ett damm och pumpa det i våra bensintankar. © iStockphoto.com / Jose Tejo

Tro det eller inte, en dag kan alger ge åtminstone en del av svaret på vårt beroende av fossila bränslen. Men att använda alger som biobränsle är inte lika enkelt som att skumma de gröna sakerna från ytan på ett damm och pumpa det i våra bensintankar. Forskare måste använda olika mekaniska och kemiska metoder (eller kombinationer av de två) för att utvinna olja från alger och omvandla den till bränsle som faktiskt är livskraftigt. Den goda nyheten är att forskning om de gröna sakerna har vikten av USA: s regering bakom sig. I mitten av 2010 lovade den amerikanska energidepartementet att investera upp till 24 miljoner dollar i tre forskningsgrupper som tittar på sätt att kommersialisera alga-baserade biodrivmedel [källa: U.S. Department of Energy].

En sak som forskare inte ifrågasätter är hur man utvinner oljan från alger. En vanlig form av mekanisk extraktion är uttryck, där oljan bokstavligen pressas ur algerna (tänk på hur oliver pressas för att utvinna olivolja). Det finns flera typer av pressar, inklusive skruv-, expeller- och kolvkonfigurationer, och typen av press som används beror på algestammen eftersom varje stam har olika fysiska egenskaper. När oljan har tagits bort från alger genom expression kan en kemisk metod användas för att fortsätta extraktionsprocessen. Endast genom att använda uttrycksmetoden har forskare kunnat utvinna upp till 80 procent av algernas olja [källa: Virtuoso Biofuels].

En andra typ av mekanisk extraktion är ultraljudsmetod, vilket är en snabbare process än att trycka på. Denna metod använder ultraljudsvågor för att skapa bubblor i ett lösningsmedel (en vätska som används för att lösa ett annat ämne). När bubblorna bryter upp nära cellväggarna i algerna får de cellväggarna att bryta ner och släppa ut oljan i lösningsmedlet.

Medan mekaniska metoder har visat sig vara framgångsrika är de inte de enda tekniker som används av forskare; kemiska lösningsmedel används ofta för att utvinna olja från alger. Dessa lösningsmedel är effektiva, men kan ofta vara farliga att arbeta med. Bensen, till exempel är ett billigt lösningsmedel, men det klassificeras som cancerframkallande, och andra kemiska lösningsmedel kan också utgöra explosionsrisk [källa: Oilgae].

hexan är ett annat kemiskt lösningsmedel som kan användas på egen hand, eller i kombination med pressningsmetoden, för att separera oljan från algerna. När de används tillsammans kan pressnings- och hexanmetoderna extrahera nästan 95 procent av algens oljeinnehåll [källa: Oilgae]. Men hexan slutar inte där: Den kan också blandas med massan som återstår efter uttryck för att extrahera ytterligare olja. Andra kemiska metoder inkluderar soxhlet-extraktion, i vilket ett organiskt lösningsmedel används för att avlägsna oljan från algerna genom upprepad tvättning, och superkritisk vätskeextraktion, i vilken flytande koldioxid upphettas och används som lösningsmedel för extraktion av oljan.

Den olja som utvinns genom dessa metoder kallas "grön råolja"och den är inte redo att användas som bränsle förrän den genomgår en annan process som kallas transesterifiering. Detta steg lägger till fler ämnen till blandningen, inklusive alkohol och en kemisk katalysator som får alkoholen att reagera med oljan. Denna reaktion skapar en blandning av biodiesel och glycerol. Det sista steget i bearbetningen separerar glycerolen från blandningen och lämnar en biodiesel som är redo att användas som bränsle. Kanske en dag blir det verkligen lätt att vara grön.

relaterade artiklar

• 10 ätliga biobränslen
• 10 Top Biofuel Crops
• Car Smarts: Biofuel
• Mat eller bränsle?
• The Ultimate Biofuels Crops Quiz
• Hur Biodiesel fungerar
• Hur Alge Biodiesel fungerar
• Är fettbilar lagliga?
• Tävlar biodrivmedel med mat?
• Grassoline: Kan vi bränna våra bilar med gräs?
• Kommer alternativa bränslen att tappa ut globala majsleveranser?

Fler bra länkar

• Institutionen för energi: Algal biobränslen
• Färdplan för Algal Biofuels Technology
• National Renewable Energy Lab
• Nationellt utbildningsprogram för biodiesel
• Biofuels Digest
• Oilgae

källor:

• Brighter Energy.org. "Biotech Firm Pursues Algal Oil Biofuels" Holy Grail. " -algal-biobränslen-helig-gral /
• Exxonmobil. "Alger biobränslen." (22 december 2010) .http: //exxonmobil.com/corporate/energy_climate_con_vehicle_algae.aspx
• Nationellt laboratorium för förnybar energi, "Lärande om förnybar energi." (22 december 2010) .http: //www.nrel.gov/learning/re_biofuels.html
• Oilgae. "Biodiesel från alger." (22 december 2010) .http: //www.oilgae.com/algae/oil/biod/biod.html
• Oilgae. "Extraktion av Algal Oil med kemiska metoder." (22 december 2010) .http: //www.oilgae.com/algae/oil/extract/che/che.html
• Scientific American.com. "Är alger framtidens biobränsle?" 28 april 2009. (22 dec. 2010) .http: //www.scientificamerican.com/article.cfm? Id = alga-bio-bränsle-of-future
• U.S. Department of Energy. "Institutionen för energi tillkännager 24 miljoner dollar för Algal Biofuels Research." 28 juni 2010. (22 dec. 2010) .http: //apps1.eere.energy.gov/news/daily.cfm/hp_news_id=251
• Virtuos biobränslen. "Fast separering, torkning av produkter och oljeutvinningsmöjligheter", s. 20: Extraktionsalternativ. 1 mars 2010. (22 dec. 2010) .http: //www.ascension-publishing.com/BIZ/virtuoso.pdf